Intestinal metabolisk omprogrammering som en nyckelmekanism för gastrisk bypass hos människor

Flera studier har kommit fram till att Roux-en-Y gastric bypass operation (RYGBS) är det bästa aktuella behandlingsalternativet för fetma-relaterad typ 2-diabetes mellitus (T2DM). Mekanismerna bakom RYGBS-inducerad förbättring av glykemisk kontroll är fortfarande oklara. Många forskare har förespråkat att denna effekt inte beror på kroppsviktsminskning, baserat på kliniska observationer att förbättring av glukoshomeostas inträffar tidigt i den postoperativa perioden, ofta före sjukhusutskrivning. Att förstå mekanismerna bakom de metaboliska effekterna av RYGBS kommer att hjälpa till att utveckla sätt att förbättra RYGB eller att producera dessa effekter utan kirurgi.

Denna studie kommer att undersöka konceptet med metabolisk omprogrammering av tarmen som en av de viktigaste verkningsmekanismerna för förbättring av diabetes efter Roux-en-Y gastric bypass-kirurgi (RYGBS) hos människor. Det antas att den omkonfigurerade tarmen kännetecknas av en ökning av energetiskt dyra processer, såsom strukturell ombyggnad, cytoskelettomorganisation och cellulär proliferation. För att tillgodose de ökade bioenergetiska kraven ökar tarmepitelet sin metaboliska aktivitet och programmerar om sitt bränsleutnyttjande. Specifikt förändras glukos-, kolesterol- och aminosyrametabolismen dramatiskt för att öka anabola vägar och generera byggstenar för cellulär tillväxt och underhåll.

Det har inte tidigare varit möjligt att testa denna hypotes hos människor eftersom: A) de adaptiva processerna i tarmen hos patienter som genomgår RYGBS inte har karakteriserats noggrant, B) det inte är känt om den intestinala omprogrammeringen dyker upp tillräckligt tidigt för att förklara den snabba förbättringen i glukosmetabolism observerad efter RYGBS hos människor, och C) variationen i graden av metabolisk anpassning i tarmen, som kan förklara variationen i remission av T2DM, har inte studerats. Denna studie kommer att utföra en longitudinell, omfattande metabolisk analys av Roux-lemmet hos människor med och utan T2DM som genomgår RYGBS och bestämma tidsförloppet för de adaptiva metaboliska förändringarna.

Arton (18) försökspersoner med och fjorton (14) försökspersoner utan T2DM (totalt 32 försökspersoner), som har planerats att genomgå RYGBS som standardvård, kommer att rekryteras. För varje inskriven försöksperson kommer datainsamlingen att inkludera ett tarmvävnadsprov (Roux-lemvävnadsprovtagning från kasserad vävnad) vid tidpunkten för RYGBS, från slemhinnan i jejunum, inom 40 cm från den gastrojejunala anastomosen. Postoperativt kommer vävnadsprovtagning från samma område att utföras med en övre GI-endoskopi, 1 månad (±15 dagar), 6 månader (±1 månad) och 12 månader (±2 månader) efter RYGBS. Vävnadsprover kommer att behandlas för histomorfologisk undersökning och för RNA-, protein- och metabolomiska analyser. Ett blodprov kommer att tas vid alla tidpunkter och analyseras för metabola biomarkörer. Dataanalys kommer att innefatta beskrivning och jämförelse av de morfologiska, genprotein- och metabolitsignaturerna i tarmvävnaden (Roux-lem) och blodets biomarkörer från varje tidpunkt. Dessutom kommer dessa utfallsmått att jämföras mellan de två grupperna (T2DM och Non-T2DM). Slutligen kommer en korrelation av de adaptiva förändringarna i tarmen med metabolisk status, vissa ätbeteenden, negativa symptom och livskvalitet att genomföras.